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1、年产量15万吨的啤酒厂发酵车间的设计 本科生毕业论文(设计)题 目： 年产量15万吨的啤酒厂发酵 车间的设计 学生姓名： 李宪承 学 号： 200913040125 专业班级： 食品科学与工程09101班 指导教师： 杨志军 完成时间： 2013年5月11日 年产量15万吨的啤酒厂发酵车间的设计目 录摘 要1Abstract1第一章 绪论21.1 啤酒简介21.2 啤酒在中国的发展前景21.3 啤酒生产技术简介31.4 设计概述31.4.1 设计目的31.4.2 设计内容41.4.3 指导思想4 HYPERLINK l _Toc27928 第二章 啤酒工艺选择与论证52.1全厂工艺流程图52.
2、2发酵生产工艺流程图：52.3 啤酒发酵方法的选择62.4 成品啤酒82.4.1啤酒的过滤与分离82.4.2啤酒的包装和灭菌9第三章 工艺计算103.1 物料衡算103.1.1 物料衡算的意义103.1.2 物料衡算基础数据103.1.3 100原料生产10P啤酒的物料衡算103.1.4 生产100L 10P啤酒的物料衡算113.1.5 年产15万吨10P啤酒糖化车间物料衡算123.2 15万吨啤酒厂发酵车间的耗冷量衡算143.2.1 发酵工艺流程示意图153.2.2 工艺耗冷量的计算153.2.3 非工艺耗冷量183.2.4总耗冷量20第四章 发酵车间设备设计与选型224.1 发酵的设计与选
3、型22 4.1.1 发酵罐体积的确定224.1.2 发酵罐个数的确定234.1.3 发酵罐材料的选择234.2 发酵车间其他附属设备选型274.2.1 清酒罐274.2.2 扩大培养罐选型274.2.3.麦汁杀菌罐294.2.4 贮酒罐的设计与选型304.2.5过滤设备304.3 发酵车间主要设备31第五章 车间布置325.1厂房的整体布置和轮廓设计325.1.1 厂房的整体布置325.1.2厂房的立体布置325.1.3厂房的平面布置325.1.4厂房建筑结构325.2发酵车间设备布置335.2.1发酵设备335.2.2 泵335.2.3 过滤机335.2.4 清酒罐33第六章 环境保护及综合
4、利用346.1 环境保护346.1.1 执行标准346.1.2 污染物及治理方法346.2 副产品的综合利用34参考文献36致 谢37摘 要 本设计为年产15万吨10P啤酒厂发酵车间设计，其生产原料为大麦麦芽和大米，设计的主体为发酵车间，主体设备为发酵罐。设计重点在于以最新研究为基础进行新型设备的选择和设计。首先对啤酒厂的原料、制备、发酵工艺进行选择及论证。此次设计计算主要包括物料和热量衡算，以此确定主要设备的容量和数量，并对发酵车间附属设备进行选型。在此基础上对主体设备发酵罐进行设计计算并绘制出主体结构图，最终绘制发酵车间工艺流程方块图及设备平面布置图。关键词：啤酒厂，发酵，发酵罐,工艺流程
5、，设备选型 Abstract This design for the annual output of 150000 tons 10 P brewery fermentation workshop design, raw materials for production of barley malt and rice, and the design of the main body of the fermentation workshop, the main equipment for the fermentation tank. Design is focused on based on t
6、he latest research on selection and design of new equipment. First of all the raw materials, preparation and fermentation process of beer selection and demonstration. This design mainly includes the material and heat balance calculation, to determine the capacity and quantity of main equipment, and
7、the fermentation workshop accessory equipment selection. On the basis of design for the main equipment fermenter is calculated and draw out the main body structure, finally draw the fermentation workshop process block diagram and equipment layout. Keywords: brewery , fermentation tank, technological
8、 process, equipment type selection 第一章 绪论1.1 啤酒简介 啤酒是人类最古老的酒精饮料，是水和茶之后世界上消耗量排名第三的饮料。啤酒于二十世纪初传入中国，属外来酒种。啤酒是根据英语Beer译成中文“啤”，称其为“啤酒”，沿用至今。啤酒是以大麦经发芽制成的大麦芽为主要原料，以大米或其它谷物为辅助原料，以本地主产淀粉物为主，经麦芽汁的制备、糖化、添加酒花、煮沸、过虑、啤酒酵母发酵等过程，酿造而成含二氧化碳，低酒精浓度的酿造酒。啤酒是酒类中酒精含量最低的饮料酒，而且营养丰富，人们适量饮用时，酒精对人体的毒害非常小。在1972年世界第九次营养食品会议上，曾推荐啤
9、酒为营养食品，也有人把啤酒称作营养食品、可口食品、卫生食品、方便食品。1.2 啤酒在中国的发展前景 自20世纪90年代，中国啤酒行业进入了快速发展的阶段，行业发展至今，中国的啤酒产量和人均消费量均有大幅度提升。2003-2007年5年间，中国啤酒经济指标取得了一定增长，啤酒产量增加1426万千升，增长56.9%。中国啤酒消费仍有很大的提升空间。从世界范围看，发达国家啤酒的人均消费量增长缓慢，而在经济增长较快地区，如东欧和中国的啤酒需求量和产量增长速度远远高于世界平均增长速度，增速比发达国家高3%。中国啤酒消费存在着地域分布的不均衡性。中国啤酒行业的发展路径与世界啤酒的发展路径基本一致，也就是从
10、发达地区向不发达地区过渡。近几年，啤酒行业面临着较好的发展际遇：国民经济持续快速发展和城市化水平的提高，给行业发展创造了巨大的需求空间；西部大开发、振兴东北地区等老工业基地、促进中部崛起和建设社会主义新农村等重大发展战略，为啤酒行业创造了新的发展机遇；全球经济和区域经济一体化进程的加快，为中国啤酒行业在更大范围内配置资源、开拓市场创造了条件。并且随着人们，饮食消费结构的不断调整，生活水平的不断提高，啤酒已进入了万户千家。然而调查显示我国人均的啤酒消费却还没有达到世界平均水平。所以只有建设新的、大型的啤酒厂，增加产量，才能满足人们日益增长的物质生活需求。1.3 啤酒生产技术简介啤酒生产过程分为麦
11、芽制造、麦芽汁制造、前发酵、后发酵、过滤灭菌、包装等几道工序。麦芽制造：大麦（也正在试验用小麦）浸渍吸水后，在适宜的温度和湿度下发芽，发芽时产生各种水解酶，如蛋白酶、糖化酶、葡聚糖酶等，这些酶可将麦芽本身的蛋白质分解成肽和氨基酸，将淀粉分解成糊精和麦芽糖等低分子物质。发芽到一定程度，就要中止发芽，经过干燥，制成水份含量较低的麦芽。麦芽汁的制造：麦芽经过适当的粉碎，加入温水，在一定的温度下，利用麦芽本身的酶 制剂，进行糖化（主要将麦芽中的淀粉水解成麦芽糖），为了降低生产成本，还可以加入一 定比例的大米粉作辅料（大米粉中先加水煮沸）。制成的麦芽醪，用过滤槽进行过滤，得到麦芽汁，将麦芽汁输送到麦汁煮
12、沸锅中，将多余的水份蒸发掉，并加入酒花。酒花是一种植 物的花，加入到啤酒中,可使啤酒带有特有的酒花香味和苦味，同时，酒花中的一些成份还具有防腐作用，可延长啤酒的保藏期发酵：麦芽汁经过冷却后，加入酵母菌，输送到发酵罐中，开始发酵。传统工艺分为前发酵和后发酵，分别在不同的发酵罐中进行，现在流行的作法是在一个罐内进行前发酵和后发酵。前发酵主要是利用酵母菌将麦芽汁中的麦芽糖转变成酒精，后发酵主要是产生一些风味物质，排除掉啤酒中的异味，并促进啤酒的陈熟，这一期间，控制一定的罐内压力，使后酵时产生的二氧化碳保留在啤酒中。过滤灭菌：经过二个星期左右的发酵（有些啤酒发酵期可能长达几个月），将啤酒经过过滤，除去
13、啤酒中的酵母菌和微小的颗粒，再经达低温灭菌（62左右），冷却，啤酒就可以包装。包装方式主要有瓶装和罐装，还有桶装等。 1.4 设计概述1.4.1 设计目的通过此毕业设计，使我们初步掌握了工厂工艺设计的程序和方法。并受到一次工程设计的严格训练，让我们具有一定的工程设计能力。这对于即将从事科研，生产或技术管理工作的毕业生具有十分重要的意义。 1.4.2 设计内容本设计为年产15万吨10(淡爽)啤酒厂设计，重点设备发酵罐，重点是发酵车间的设计。还包括设计工厂的工艺方法及流程，物料衡算，设备选型，生产车间的布置，车间平面流程图、发酵罐工艺图、过滤工艺流程图及车间三废处理。1.4.3 指导思想 在国际上
14、，啤酒工业的发展趋势是大型化和自动化，工艺上于缩短生产周期，提高整体生产的经济效益。在啤酒工艺基本成熟的情况下，啤酒生产装备的影响要比其工艺的影响大。因此，啤酒行业的竞争，最直接的表现是啤酒企业对装备的快速更新和技术提升。所以对新建啤酒工厂来说，发酵方法以及所选用的设备室非常关键的。 因此，本设计的重点在于以工艺技术上先进、可靠；经济上合理可行为为基础，根据最新的研究成果进行新型设备的选择和设计。来选用的较先进合适的生产设备，发酵所用到的设备室锥形罐，采用三段式冷却，两罐法进行发酵。使建成的啤酒厂车间布局合理投资少、成本低、见效快，且产出啤酒质量较好，生产效益更高。第二章 啤酒工艺选择与论证2.1全厂工艺流程图 麦槽 酒花 麦芽粉碎糖化过滤混合麦汁煮沸沉淀冷 却充氧 大米、麦芽粉碎糊化 酒花糟 热凝固 冷凝固物扩培酵母麦芽汁发酵贮酒粗滤精滤清酒装瓶卸箱验瓶 酵母泥
